利用RTK进行数字化测图的经验总结_李英冰

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利用 RT K 进行数字化测图的经验总结*
李英冰, 徐绍铨
( 1 武汉大学测绘学院, 湖北 武汉 430079)
摘 要: 利用 RT K 进行数字化测图具有速度快、精度高、费用省等特点, RT K 测量结果经过 简单处理即可导入到 CASS 测图软件中, 从而快速地生产出规范的地形图来。根据利用 RT K 技 术在约 100 多 km2 区域 1: 2000 数字化测图的生产实践, 对利用 RT K 进行数字化测图的作业流 程和工作经验进行了归纳总结, 对所遇到的问题进行了分析, 并提出了相应的解决方案。
项目区分 布在湖北省枣 阳市、沙 洋市和仙 桃
要包括 GP S 控制测量数据处理、GPS RT K 数据编 市。项目基本概况及作业天数见表 1。
表 1 项目实施概况
地区
测区 编码
XL
面积 ( km2)
5
LTYP 5


市 LTEP
6
QF
12
作业方式
1+ 4 台 RT K 测量图根点 5 台全站 仪测量碎部点
# 32 #
* 停止测量。 在测量其它点位时, 只需进行/ 测量0和/ 停止 测量0 即 可以 。 利用 RT K 进行测量时需要注意以下问题: * 在测量不同点位坐标时, 保持对 GPS 卫星 的跟踪。 * 测量时若整周未知数不为整数时, 需要查 看相关原因, 若周围测量环境较差, 则可以采用隐 蔽点测量模式。 * 一旦发现没有差分信号时, 需要 立即进行 检查, 如通知基准站的发射电台的电池没有电等。 ( 2) 线模式 对于公路、水渠、田埂等线状地物或连续地形, 采用/ 线模式0将具有更高的作业效率。该测量的 数据自动记录有两种方式: 等时间间隔和等距离间 隔存储数据。等时间间隔存储数据, 将根据设定时 间间隔进行数据采样。等距离间隔存储数据根据 设定距离间隔进行数据采样。 采用/ 线模式0作业的基本流程为: * 仪器连接。同/ 点模式0。 * 用控制器启动 GPS 主机, 建立该任务的数 据文件。同/ 点模式0。 * 参数设置。同/ 点模式0。 * 选择 RT K 的测量模式为/ 线模式0或/ 连续 地形0 。 设定 数据时 间采 样或 距离 采样 值。 * 设定第一个测量点的点号, 开始测量。在 测量过程注意保持测杆的垂直度。当信号状况不 好时, 如整周模糊度成实数解时, 需稍微停顿一下, 当其变为整数时再继续前进。 * 在连续测量过程中, 点的变化将 根据第一 个点的命名方式自动增加。 * 最后停止测量。 线模式测量的主要问题有: * 不同接收机有不同的处理方式和数据记录 形式。如 T rim ble 5700 称之为连 续地形, 能 够进 行等时间间隔或等距离间隔测量, 点名可以自动增 加。L eica SR510 称之为轨迹测量, 数据记录只能 采用等时间间隔存储, 点名只能自动生成, 不能命 名。 * 在连续地形测量时, 若碰到一些独立地物, 则可以将/ 线模式0暂停, 当独立地物用/ 点模式0测 量完成后, 在继续进行连续地形测量。 * 在转弯等重要地形点, 可以稍微停顿一下, 确保在该处有数据采样。
关键词: RT K; 数字化测图; CA SS 中图分类号: P 2241 1 文献标识码: A 文章编号: 1008- 9268( 2005) 05- 0030- 05
1概述
辑与整理和利用 CASS 软件进行数字化成图等。 文中结合在湖北 地区利 用 RT K 进行的 100
利用 GP S RT K 进行数字化测图的基本流程 多 km2 的 1: 2000 数字化测图的生产实践, 对利用
( 1) 利用 RT K 测量图根控制点 利用 RT K 进行图根控制测量时, 可以采用 1 个基准站+ 多个流动站的作业模式。 基准站的基本操作流程为: * 天线的对中、整平、定向和量天线高。 * GPS 天线和 GP S 主机的连接。 * 发射电台和电池、GP S 主机的连接。 * 基准站的参数设置。不同型号 的 GP S 所 进行操作步骤会略有不同。基本设置内容包括: 坐 标系统的参数; 发射电台的型号、发射频率和数据 传输率; 控制点的坐标; 接收机类型和天线类型; 天 线高和量高方式等。 * 启动基准站, 注意检查该点的坐 标是否正 确。 * 启动发射电台。 基准点测量的常见问题有: * 坐标转换问题。一般已知点的 X 坐标需要 加表示带号的两位数值。在输入值时需要将表示 带号的两位数值去掉。 * 坐标系统设置。注意设置中央子午线, 旋 转参数等值。这些参数不能出错, 否则影响所有测 量结果。
GT
13
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
3
* 收稿日期: 2005- 07- 13
# 30 #
GNSS World of China/ 2005. 5
在不到 1 个月的时间内, 由 5 个 GPS 工作组 和 5 个全站仪工作组( 其中在仙桃市测区没有用全 站仪) , 完成了上述 3 个地区 12 个测区共 100 多 km 2 的数 字 化 测 图生 产 任 务, 在 枣 阳 市 采 用的 GP S 为 T rimble 5700, 在沙洋市和仙桃市采样的 GP S 为 L eica SR510。在野外测 量中, RT K 作业 模式体现出效率高、作业灵活、速度快、不受天气影 响等优点。在上述任务实施过程中, 组织合理、分 工与合作协调, 故十分顺利地完成了既定任务。
# 31 #
* 确保差分改正数已经发射。可以用一台流 动站在基准点附近测试一下。若不能接收到差分 信号, 需要检查发射电台型号、发射频率和数据传 输率等参数的设置是否正确。
流动站的基本操作流程为: * 在合适的 地点钉入 一木桩 作为图 根控制 点, 用油漆将点位编号写在木桩上, 并在附近插一 面小红旗便于碎部测量时容易找到该点。 * 将 GPS RTK 流动 站置 于该 图根 控制点 上, 待 GP S 整周模糊度固定后开始 RT K/ 点测量0 模式。测量时 需要注意的事项有: GP S 整周模糊 度是否固定; 能否收到基准站的 RT K 差分信号; 天线类型、天线高是否正确等。 * 记录下该点的点位坐标, 填写好点之记。 ( 2) 利用全站仪测量碎部点 每个全站仪测量小组, 一般需要配置 1 位观测 员、1 位绘图员、1~ 3 为跑镜员。碎部点的主要流 程包括: 上站、定向、碎部点测量、绘制草图等。 3. 3 利用 RTK 测量碎部点 在地势上空开阔的地区, 完全可以用 RT K 作 业模式测量碎部点, 其测量速度比全站仪更快。根 据我们的实践经验: 1 个 GPS 流动站的作业速度 是 1 台全站仪的 2~ 4 倍。 根据测量需求, RT K 测量碎部点的作业模式 可以分为/ 点模式0和/ 线模式0两种。 ( 1) 点模式 碎部点的测量都可以采用点模式作业, 每进行 一次数据记录就可以测量一个点。测量第一个点 时的基本操作包括: * 仪器连接。将 GPS 天线、GP S 主机、差分 信号接收天线、控制器等部件连接好。 * 用控制器启动 GPS 主机, 建立该测量任务 的数据文件, 数据文件可存储在控制器上, 也可以 存储在 GP S 主机中。为了便于数据管理, 建议文 件名称可以采用/ 测区+ 日期+ 组号0的形式, 如测 区为 XL, 时间为 2 月 14 日, 测量组的编号为 A, 则 该文件命名为/ XL 0214A0。 * 参数设置。进行 GPS 主机类型、接收机天 线类型、电台型号等相关参数设置。 * 选择 RT K 的测量模式为/ 点模式0或/ 测量 点0 。 * 输入天线高和测站名称。后续的测量点名 会在第一站点名的基础上自动增加。 * 开始 RT K 测量。
* 选择在交通便利的地方, 最好选择在汽车 可以到达 的地方。RT K 的基 准站所需 的仪器较 多, 为了能够使基准站能够工作较长的时间, 有时
2005. 5/ 全球定位系统
需要携带较重的大功率电池。 * 控制点点数应合理。如在 30km2 以内的测
区内, 布设 2~ 3 个控制点为宜。RT K 电台发射信 号的覆盖范围一般为 5~ 20km , 基准点的差 分信 号必须覆盖整个测区。如果小于 5km2 测区, 可以 只布设一个控制点。
M L1
8

5 台全站 仪测量碎部点
1
7
洋 市
1ML2
8
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
2. 5
1
HG
14
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
3
LX Y 12
来自百度文库
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
3
仙 桃
ZC
9
市 HC
10
1+ 4 台 RT K 测量碎部点 1+ 4 台 RT K 测量碎部点
2 2
11 5
1+ 4 台 RT K 测量图根点 5 台全站 仪测量碎部点
1+ 4 台 RT K 测量图根点 5 台全站 仪测量碎部点
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
碎部 测量外业时间( 天)
RT K
全站仪
0. 5
3
控制测量时间( 天)
0. 5
3
1
0. 5
3
2
XJ
9
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
2
1+ 4 台 RT K 测量碎部点
为了工程进度的需要, 控制点的外业采集完成 后, 一般需要立即进行数据处理, 各控制点的坐标 最后需要转换到国家坐标系或地方坐标系。 3. 2 利用 RTK 与全站仪组合测量碎部点
很多生产单位采用/ RT K + 全站仪0模式进行 碎部 测 量。这 种 作 业 模式 分 为 两 个 步骤: 利 用 RT K 测量图根控制点; 利用全站仪测量碎部点。
4 内业数据处理
内业数据处理主要包括 GPS 数据处理和利用 CA SS 软件进行数字化成图两项内容。前者所需 时间较短, 而后者工作比较烦琐, 所需时间较长。 4. 1 GPS 测量数据处理
GP S 数据处理包括两项任务: GPS 控制网的 基线解算与网平差; RT K 数据的整理。
( 1) GPS 控制网的基线解算与网平差 GP S 控制网的基线解算与网平差可以采用随 机软件, 卫星星历可以采用广播星历, 数据处理模 式采用静态数据处理模式。 GP S 网平差主要包 括以下几个环 节: 无约束 平差; 引入已知点坐标; 约束平差。 ( 2) RT K 数据的整理 RT K 直接得到点位的坐标和相应测量精度。 RT K 数据整理主要包括两项内容: 剔除含有粗差 的观测值; 数据存储格式的标准化。 可以根据测图精度要求 和 RT K 测量结果的 中误差来剔除掉含有粗差的观测值。 CASS 软件需要接收一定格式的数据, 最基本 的格式如下: 1, , 53167. 880, 31194. 120, 495. 800 M点名, ,
控制点的测量方法可以采用快速静态相对定 位模式, 网形的连接采用边连接, GP S 接收机最好 用双频 GPS 接收机。由于测图对于控制点的坐标 精度要求不是很高, 一般 2cm 的精度足 够满足要 求, 因此测量的时段长度以 1h 为宜。
为了将控制点的坐标与国家坐标系或地方坐 标系联系起来, 需要联测 2 个以上的有国家坐标系 或地方坐标系坐标的点。数据处理可以采用随机 软件, 卫星星历采样广播星历即可满足要求。
3 外业数据采集
利用 RT K 进行数字化测图的 基本流程见图 1。作业过程主要分为外业数据采集和内业数据处 理。外业数据采集包括控制测量和碎部测量两大 步骤。内业主要包括 GP S 数据处理和数字化地图 编辑。
图 1 利用 RTK 进行数字化测图的基本流程
3. 1 控制测量 在进行碎部测量之前, 需进行控制点的布设和
测量。控制点 主要任务是用作 RT K 测量的基准 站。控制点的部设需遵循 GP S 控制点的基本选择 原则, 由于要将它作为 RT K 测量的基准站, 故需 特别注意以下几点:
* 选择在位置较高的地方, 例如可以将其选 择在高楼的顶部。RT K 测量需要在控制点安置基 准站, 并需要把基准站的差分信号传播出去, 位置 较高的地方有利于差分信号的传播。
GNSS World of China/ 2005. 5
* 在行进过程中, 应将测杆 竖直, 确保 GPS 测量成果的正确性。
* 在行 进过程 中, 确 保 GPS 测 量成 果的质 量, 可将声音提示打开。
* 对于 道路等, 可将 GP S 安置 在运 输工具 上, 将数据采样率设置较高一些, 以便加快作业进 程。
包括外业数据采集和内业数据处理两大步骤。外 RT K 技术进行数字化测图的作业流程和工作经验
业数据采集主要包括控制点测量和碎部点测量, 其 进行了归纳总结。
中碎部点测量有两种方式: ( 1) 先利用 RT K 测量 图根控制点, 再利用全站仪进行碎部点测量; ( 2) 直
2 项目实施概况
接利用 RT K 进行碎部点测量。内业数据处理主
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